第3讲蛋白质 核酸的结构和功能 考点一蛋白质的结构及功能的多样性1 蛋白质的基本单位 氨基酸 1 写出图中a c结构名称 a 氨基 c 羧基 2 通过比较图中两种氨基酸 写出氨基酸的结构通式 3 不同的氨基酸取决于R基的不同 图中两种氨基酸的R基分别是b d 用字母代号表示 2 考点一 自主梳理 核心突破 典题试做 考点二 3 考点一 自主梳理 核心突破 典题试做 考点二 巧学妙记 1 氨基酸结构通式 氨基酸中有个碳 伸出四手向外连 下面连着氢原子 上面顶着R基团 左手拽的是氨基 右手还把羧基牵 2 八种必需氨基酸 一 异亮氨酸 家 甲硫氨酸 来 赖氨酸 写 缬氨酸 两 亮氨酸 三 色氨酸 本 苯丙氨酸 书 苏氨酸 4 考点一 自主梳理 核心突破 典题试做 考点二 2 二肽的形成 1 过程 的名称 脱水缩合 其场所是核糖体 2 物质 的名称 二肽 3 结构 的名称 肽键 其结构简式为 NH CO 或 CO NH 4 H2O中H的来源 一个来自氨基 一个来自羧基 5 多个氨基酸发生该反应 产物名称为多肽 5 考点一 自主梳理 核心突破 典题试做 考点二 3 蛋白质多样性的原因 1 组成蛋白质的氨基酸的种类 数目 排列顺序不同 2 组成蛋白质的多肽链的数目及其形成的空间结构不同 错混辨析多肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数 即2个氨基酸形成二肽 3个氨基酸形成三肽 6 考点一 自主梳理 核心突破 典题试做 考点二 4 蛋白质的功能 连一连 错混辨析酶 a 激素 b 与蛋白质 c 的关系可用下图表示 7 考点一 自主梳理 核心突破 典题试做 考点二 判一判 1 血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 2 组成蛋白质的氨基酸分子常见的约有20种 有些氨基酸是人体细胞不能合成的 3 氨基酸脱水缩合产生水 水中的H来自氨基和羧基 4 生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键 导致氨基酸分解为氨基和碳链化合物 5 组成蛋白质的氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基 并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 提示 肽键是肽链中相邻氨基酸之间形成的化学键 提示 肽酶不能使氨基酸分解 8 考点一 自主梳理 核心突破 典题试做 考点二 6 由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白酶结构中至少含有129个氨基和129个羧基 7 n个氨基酸共有m个氨基 m n 这些氨基酸缩合成一条多肽链 氨基数为m n 8 蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因 提示 由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白酶结构中至少含有1个氨基和1个羧基 提示 n个氨基酸共有m个氨基 这些氨基酸缩合成一条多肽链 氨基数为m n 1 提示 基因多样性是生物多样性的根本原因 9 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 1 判断组成蛋白质的氨基酸的方法 1 判断依据 氨基酸中氨基 羧基的数目以及连接位置 2 判断方法 从数量上看 至少有一个 NH2和一个 COOH 下列物质不属于构成蛋白质的氨基酸 a H2N CH2 CH2OH 缺乏羧基 COOH 10 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 从位置上看 必须有一个 NH2和一个 COOH连在同一个碳原子上 下列物质不属于构成蛋白质的氨基酸 11 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 2 蛋白质的形成过程分析 1 一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基 分别位于肽链的两端 其余的氨基和羧基在R基上 2 H2O中的H来自于 COOH和 NH2 而O则只来自于 COOH 3 参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基 而不是R基中的氨基和羧基 12 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 错混辨析 氨基酸的R基中既可能含有氨基 也可能含有羧基 肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数 即2个氨基酸形成二肽 3个氨基酸形成三肽 13 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 3 蛋白质的结构多样性和功能多样性 14 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 4 蛋白质多样性与生物多样性的关系 15 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 错混辨析 1 导致蛋白质结构多样性的原因有四个 并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同 而是只要具备其中的一点 这两个蛋白质的分子结构就不同 2 蛋白质结构多样性的根本原因 DNA分子的碱基排列顺序不同 3 由于基因的选择性表达 同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异 4 在核糖体上合成的是多肽 而不是蛋白质 多肽必须经加工后 才能形成有一定结构和功能的蛋白质 16 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 例题下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述 错误的是 A 不同蛋白质含有的氨基酸数目不尽相同B 有些结构不同的蛋白质具有相似的功能C 组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合D 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 答案 解析 17 考点一 考点二 自主梳理 核心突破 典题试做 对应训练HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白 该蛋白可发挥下图所示的作用 以保护机体细胞不受破坏 图中HSP所起的作用是 A 促进肽键的形成B 抑制氨基酸脱水缩合C 促使肽链形成空间结构D 维持蛋白质结构稳定性 答案 解析 18 考点一 考点二 自主梳理 典题试做 核心突破 考点二核酸的分子结构与功能1 核酸的结构 1 化学元素 C H O N P 2 单体 核苷酸 填写单体的组成成分 a 磷酸 b 五碳糖 c 含氮碱基 填写有关组成成分的种类 b 2种 c 5种 19 考点一 考点二 自主梳理 典题试做 单体的种类 3 DNA和RNA在组成上的区别 DNA特有的组成成分 脱氧核糖 胸腺嘧啶 T RNA特有的组成成分 核糖 尿嘧啶 U 2 核酸的功能 1 细胞内携带遗传信息的物质 2 在生物体的遗传 变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用 核心突破 20 考点一 考点二 自主梳理 典题试做 巧学妙记DNA组成结构的 五 四 三 二 一 五种元素 四种单体 三种小分子 两条脱氧核苷酸长链 一种双螺旋结构 核心突破 21 考点一 考点二 自主梳理 典题试做 判一判 1 DNA有氢键 RNA没有氢键 2 真核细胞内DNA主要分布在细胞核中 RNA主要分布在细胞质中 3 核酸的彻底水解产物是五碳糖 碱基 磷酸 4 核酸的组成单位是核苷酸 能够携带遗传信息 用甲基绿染液染色呈现绿色 核心突破 提示 tRNA中有氢键 提示 核酸包括DNA和RNA 其中DNA用甲基绿染液染色呈现绿色 22 考点一 考点二 自主梳理 典题试做 核心突破 1 核酸结构层次及相关名称 23 考点一 考点二 自主梳理 典题试做 核心突破 2 不同生物的核酸 核苷酸及碱基的情况 24 考点一 考点二 自主梳理 典题试做 核心突破 知识拓展 1 核苷酸 DNA RNA和ATP中 A 的含义 核苷酸分子中的A是腺嘌呤 DNA和RNA中的A分别是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸 ATP中的A是腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 2 在核酸的单体 核苷酸分子中 磷酸 含氮碱基 五碳糖 1 1 1 25 考点一 考点二 考点三 自主梳理 典题试做 核心突破 考点四 例题 2015山东济宁一模 在人体内 HIV与特异性抗体结合后产生沉淀 被吞噬细胞摄取后彻底水解可得到 A 核糖 多种氨基酸B 磷脂 20种氨基酸C 5种含氮碱基 20种氨基酸D 4种核糖核苷酸 多种氨基酸 答案 解析 26 考点一 考点二 考点三 自主梳理 典题试做 核心突破 考点四 失分警示肽键和磷酸二酯键的形成比较 27 考点一 考点二 考点三 自主梳理 典题试做 核心突破 考点四 两种化学键的形成都是吸能反应 需要消耗ATP 肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶 磷酸二酯键的形成需要DNA聚合酶 RNA聚合酶或DNA连接酶 片段连接 断裂需DNA水解酶或限制酶 肽键形成场所是核糖体 磷酸二酯键形成场所是细胞核 叶绿体 线粒体等 28 考点一 考点二 考点三 自主梳理 典题试做 核心突破 考点四 对应训练下列有关核酸的说法 正确的是 A 细胞内DNA和RNA都易被水解为单个核苷酸B 核酸中的五碳糖由5个碳原子形成环状结构C 细菌中的核酸彻底水解可得到5种碱基D 细胞中的DNA分子都有游离的磷酸基团 答案 解析 29 一 蛋白质相关计算解法突破1 蛋白质中氨基酸数 氨基数 羧基数 肽链数 肽键数 脱去的水分子数及蛋白质的相对分子质量的计算可将肽链看作 C 与 CO NH 交替连接构成的基本骨架 在 C 上连接着R基和H 在肽链的两端分别是游离的 NH2 和 COOH 如下图所示 30 结合上面的示意图 可以得出如下规律 1 缩合时 脱去的水分子数 肽键数 氨基酸数 肽链数 2 蛋白质中氨 羧 基数 肽链数 R基上的氨 羧 基数 各氨基酸中氨 羧 基的总数 肽键数 注意 一条多肽链中 至少含有一个游离氨 羧 基 若蛋白质分子由多条肽链构成 则至少含有的氨 羧 基数等于肽链数 3 蛋白质的相对分子质量 氨基酸总相对分子质量 氨基酸个数 氨基酸平均相对分子质量 脱去的水分子的相对分子质量之和 18 脱去的水分子数 4 若为环状多肽 则可将上述公式中的肽链数视为零 再进行相关计算 31 对应训练1已知氨基酸的平均相对分子质量为128 测得某蛋白质的相对分子质量为5646 则组成该蛋白质的氨基酸数 肽链数以及至少游离的氨基数分别为 A 51 1 51B 51 2 2C 51 2 51D 44 2 2 答案 解析 32 2 多肽中各原子数的计算氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口 在一个氨基酸中 除R基以外的部分 含有2个碳原子 2个氧原子 4个氢原子和1个氮原子 而脱水缩合形成多肽时 要脱去部分水分子 但是碳原子 氮原子的数目不会减少 1 碳原子数 氨基酸的分子数 2 R基上的碳原子数 2 氢原子数 各氨基酸中氢原子的总数 脱去的水分子数 2 3 氧原子数 各氨基酸中氧原子的总数 脱去的水分子数 4 氮原子数 肽链数 肽键数 R基上的氮原子数 各氨基酸中氮原子的总数 5 由于R基上的碳原子数不好确定 且氢原子数较多 因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口 计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便 33 对应训练2某多肽链有198个肽键 其分子式为CxHyNaObS2 a 199 b 200 并且由下列5种氨基酸组成 那么该多肽彻底水解后将会分别得到赖氨酸 天冬氨酸的个数为 A a 199 b 200 2B a 200 b 200C a 199 b 199 2D a 200 b 200 2 答案 解析 34 二 蛋白质与核酸的比较 35 36 37 38 对应训练3下列关于细胞中化学元素和化合物的叙述 正确的是 A DNA 脂肪均含N P等元素B 绝大多数酶的化学本质是蛋白质C 麦芽糖 核酸中含有的五碳糖均是脱氧核糖D 自由水和结合水的作用不同 不能相互转化 答案 解析